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potenza

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potenza [2019/05/11 12:14]
admin [TRIAC e DIAC]
potenza [2020/07/03 17:57] (versione attuale)
Linea 25: Linea 25:
 In entrambi i casi si ha una dissipazione di potenza sul componente calcolabile con: In entrambi i casi si ha una dissipazione di potenza sul componente calcolabile con:
   * `P_D=V_{CEsat}I_C`   * `P_D=V_{CEsat}I_C`
-  * `P_D=R_{on}I_{C}^2`+  * `P_D=R_{on}I_{D}^2`
  
 Questa potenza è contenuta, perché i valori di V<sub>CEsat</sub> e R<sub>on</sub> sono molto bassi (meno di un Volt e meno di un Ohm per transistor di potenza), ma non trascurabile e va dissipata sotto forma di calore ceduto all'ambiente (facilitata se si installa un dissipatore)((vedi [[https://leonardocanducci.org/wiki/tp4/dissipatori|appunti di quarta]])). Questa potenza è contenuta, perché i valori di V<sub>CEsat</sub> e R<sub>on</sub> sono molto bassi (meno di un Volt e meno di un Ohm per transistor di potenza), ma non trascurabile e va dissipata sotto forma di calore ceduto all'ambiente (facilitata se si installa un dissipatore)((vedi [[https://leonardocanducci.org/wiki/tp4/dissipatori|appunti di quarta]])).
Linea 45: Linea 45:
  
 Gli **IGBT** (//insulated gate bipolar transistor//) sono un particolare tipo di transistor che combina un MOSFET in ingresso e un BJT in uscita. Questa soluzione sta soppiantando le precedenti tecnologie nelle applicazioni in commutazione per potenze medio-alte (inverter, alimentatori) perché offre sia i vantaggi dei BJT (tensioni di lavoro elevate e bassa V<sub>CE</sub>) che quelli dei MOSFET (alta impedenza di ingresso e facilità di pilotaggio).  Gli **IGBT** (//insulated gate bipolar transistor//) sono un particolare tipo di transistor che combina un MOSFET in ingresso e un BJT in uscita. Questa soluzione sta soppiantando le precedenti tecnologie nelle applicazioni in commutazione per potenze medio-alte (inverter, alimentatori) perché offre sia i vantaggi dei BJT (tensioni di lavoro elevate e bassa V<sub>CE</sub>) che quelli dei MOSFET (alta impedenza di ingresso e facilità di pilotaggio). 
 +
 +Vedi anche:
 +  * [[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-6/igbts/|pagina di All About Circuits]] sugli IGBT e l'interessante confronto con BJT e MOS
 +  * [[https://www.vincenzov.net/tutorial/elettronica-di-potenza/IGBT.htm|questa]] e [[https://www.vincenzov.net/tutorial/elettronica-di-potenza/IGBT-reale.htm|questa]] pagina del sito di Vincenzo Villa sugli IGBT e il loro pilotaggio (vedere anche il [[https://www.vincenzov.net/datasheet/STGE200NB60S.pdf|datasheet]] dell'IGBT di cui si parla)
 ===== Tiristori ===== ===== Tiristori =====
  
Linea 79: Linea 83:
 {{::onde_scr.png|regolazione con SCR}} {{::onde_scr.png|regolazione con SCR}}
  
-L'impulso di gate, regolato e sincronizzato con la tensione di alimentazione con un apposito circuito di innesco, porta in conduzione l'SCR nella semionda positiva, parzializzando la tensione e regolando così la potenza al carico. Si chiama un:+L'impulso di gate, regolato e sincronizzato con la tensione di alimentazione con un apposito circuito di innesco, porta in conduzione l'SCR nella semionda positiva, parzializzando la tensione e regolando così la potenza al carico. Si chiama:
   * angolo di innesco, quello che corrisponde al ritardo dell'impulso di corrente   * angolo di innesco, quello che corrisponde al ritardo dell'impulso di corrente
   * angolo di conduzione, quello durante il quale l'SCR conduce   * angolo di conduzione, quello durante il quale l'SCR conduce
Linea 85: Linea 89:
 Regolando l'angolo di innesco si ritarda l'entrata in conduzione dell'SCR regolando la potenza.  Regolando l'angolo di innesco si ritarda l'entrata in conduzione dell'SCR regolando la potenza. 
  
-Un possibile circuito che realizza il controllo di fase è quello in figura (in fondo alla pagina una simulazione per Multisim).+Un possibile circuito che realizza il controllo di fase è quello in figura **({{ ::scr.zip |qui}} la simulazione per Multisim)**.
  
 {{::scr_vac.png|controllo di fase SCR}} {{::scr_vac.png|controllo di fase SCR}}
  
-Il ramo con la resistenza variabile e il condensatore permette di innescare l'SCR nel momento desiderato (aumentando la R la carica del condensatore rallenta e l'innesco avviene più tardi); il diodo fa sì che la tensione sul gate sia solo positiva.+Il ramo con la resistenza variabile e il condensatore permette di innescare l'SCR nel momento desiderato (aumentando la R la carica del condensatore rallenta e l'innesco avviene più tardi); il diodo fa sì che la tensione sul gate sia solo positiva. 
  
 Un circuito migliore è questo: Un circuito migliore è questo:
Linea 108: Linea 112:
 {{::triac.png|TRIAC}} {{::triac.png|TRIAC}}
  
-Come si vede non c'è un catodo ma due anodi, chiamati A<sub>1</sub> e A<sub>2</sub> (ma anche T<sub>1</sub> e T<sub>2</sub> o MT<sub>1</sub> e MT<sub>2</sub>), e un terminale di gate G. E' importante osservare che i TRIAC hanno comunque un verso; MT1 e MT2 non sono interscambiabili e la corrente del gate deve provenire dal lato di MT2.+Come si vede non c'è un catodo ma due anodi, chiamati A<sub>1</sub> e A<sub>2</sub> (ma anche T<sub>1</sub> e T<sub>2</sub> o MT<sub>1</sub> e MT<sub>2</sub>((terminal o main terminal))), e un terminale di gate G. E' importante osservare che i TRIAC hanno comunque un verso; MT1 e MT2 non sono interscambiabili e la corrente del gate deve provenire dal lato di MT2 (il gate deve essere a un potenziale positivo rispetto a MT1).
  
-I DIAC sono componenti bidirezionali come i TRIAC ma privi del terminale di gate. Senza una corrente di inessco entrano in conduzione solo superando la tensione di breakover, che ha un valore tipico intorno ai 30 Volt. Il simbolo di un DIAC è questo:+I DIAC sono componenti bidirezionali come i TRIAC ma privi del terminale di gate. Senza una corrente di inesco entrano in conduzione solo superando la tensione di breakover, che ha un valore tipico intorno ai 30 Volt. Il simbolo di un DIAC è questo:
  
 {{::diac.png|DIAC}} {{::diac.png|DIAC}}
Linea 129: Linea 133:
   * una resistenza posta tra DIAC e gate del TRIAC migliora le prestazioni (limita la corrente e prolunga l'impulso di corrente per avere un innesco certo)   * una resistenza posta tra DIAC e gate del TRIAC migliora le prestazioni (limita la corrente e prolunga l'impulso di corrente per avere un innesco certo)
  
 +Qui un video di un circuito dimmer con TRIAC e controllo di fase.
  
 +{{vimeo>400524751}}
  
  
Linea 136: Linea 142:
 */ */
  
-Extra:+==== Extra ==== 
  
  
Linea 149: Linea 156:
 ===== Riferimenti ===== ===== Riferimenti =====
  
-  * sezione 18A del testo di elettronica di quarta (pilotaggio on-off di BJT e MOSFET, BJT darlington, controllo lineare e PWM+  * sezione 18A del testo di elettronica di quarta (pilotaggio on-off di BJT e MOSFET, BJT darlington, controllo lineare e PWM)
   * sezione 18C del testo di elettronica di quarta (SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco, simulazioni)   * sezione 18C del testo di elettronica di quarta (SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco, simulazioni)
   * unità 4 del modulo 7 del testo di TPA di quarta (regolazione con diodi e SCR in alternata, regolazione PWM in continua, transistor come interruttori, SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco)   * unità 4 del modulo 7 del testo di TPA di quarta (regolazione con diodi e SCR in alternata, regolazione PWM in continua, transistor come interruttori, SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco)
potenza.1557569696.txt.gz · Ultima modifica: 2020/07/03 17:58 (modifica esterna)